北京市大气PM10环境背景值的计算方法探讨

为了消除或降低PM10环境背景值计算中城市局地污染的影响,并且提高背景值在污染过程模拟中的准确程度,紧密联系天气过程、通过监测和统计途径探讨了确定环境背景值的方法.北京市空气质量背景监测站点在地方性天气过程中明显受到城市污染的影响,文中根据天气形势场、垂直方向上风向一致性、系统影响持续时间等判别标准区分了系统性和地方性过程,筛选出受系统性过程影响的、"背景时段"的监测数据.背景时段监测数据统计计算时,将背景值视为变量,用百分位数、剪裁均值、最大概率密度值、50%概率区间等特征统计量来表达其概率分布.文中还将背景值细化,根据天气系统特征和区域自然环境、人类活动的差异将背景值区分为4类,以代表不同污染过程的背景水平.使用2003年11月至2004年12月北京市北部和南部共5个清洁站点的监测数据,计算了117个中尺度天气系统影响时,PM10浓度概率密度分布以及背景值特征统计量.结果表明,4类背景值差别很大,从小到大排序依次是:北风＞东风＞西风＞南风,剪裁均值依次为:24～34、58、89～110和105μg·m-3.对4类背景值综合运算,得到2004年PM10年尺度上的综合背景值为58～67μg·7-3,较好地扣除了局地污染的影响.     

重金属离子存在下黏土矿物表面蒽的光化学降解性能

探讨了蒽在Cu、Pb、Zn、Cd、Ni等重金属离子饱和的黏土矿物表面的光降解行为,研究了重金属离子种类,黏土矿物种类、p H、自由基捕获剂和氧气对黏土表面蒽降解速率的影响.研究表明,不同种类金属离子饱和的蒙脱石表面蒽的降解速率Cu2+Pb2+Zn2+Cd3+Ni2+Na+,其中Cu-蒙脱石表面蒽的光降解速率达78.8%;黏土矿物CEC值越高,可交换的铜离子含量越大,对蒽的光降解速率的促进作用越明显;Cu-蒙脱石表面蒽的光降解速率随p H值增大而逐渐减小,p H≥8.71时,蒽的降解率为0,其变化规律与Cu2+随p H值的存在形态的变化趋势相吻合.此外,蒽在Cu-蒙脱石表面的光降解速率随加入的对苯醌增多而减小,对苯醌含量达2.0 mg·g-1时蒽的降解率为0,无氧条件下蒽的降解率为0,推测该反应体系中有氧化活性自由基(O-2·)的产生,可能为光催化氧化降解起始因素之一.     

有机肥施用下稻田田面水中消毒副产物前体物的赋存规律

稻田有机肥输入会使田面水含有含量的溶解性有机碳(DOC).溶解性有机物(DOM)是具有三致效应的消毒副产物(DBPs)的前体物,而DOC是用于表征DOM浓度的一个指标.本研究旨在评估水稻田田面水的三卤甲烷(THMs)前体物的生成反应性,解析猪粪有机肥对于THMs前体物从水稻田输出的潜在影响.于水稻种植季选取4个猪粪施用梯度(以C计,下同)(0[对照],714.1[低],1428.2[中]与2142.3[高]kg·hm-2),检测了稻田田面水中的DOC,UVA254与三卤甲烷生成潜能(THMFP).结果表明,3个指标两两之间呈线性相关性.田面水中以上3个指标都与有机肥施用量呈正相关性.在施肥后的7d内,DOC的输出潜能降低了32.9%至47.5%.有机肥施用与预期的降雨或灌溉之间的时间间隔相隔一周以上,将能在满足作物营养需求的条件下降低消毒副产物前体物输出的风险,使稻田土壤成为DOC的汇而非DOC输出至周边水体的源.     

从水污染防治角度出发的全国分省域水环境安全研究

针对我国日益严峻的水环境安全问题,本文从水污染防治角度出发,依据影响我国水环境安全的关键污染问题,即水环境质量、水污染物排放、水环境风险,构建了水环境安全指标体系。利用相关分析法、主成分分析法,简化、优化评价指标体系。利用层次分析法与专家打分法,估算各指标权重,采集各指标数据对全国31个省(自治区、直辖市)2011—2013年的水环境安全状况进行评估。结果表明:该指标体系在一定条件和范围内是合理的,我国水环境安全大体呈西高中东低的空间分布,京津冀区域水环境安全评价值较低。"十三五"时期,京津冀地区应着重于降低主要污染物浓度,削减劣V类断面比例,提高水环境质量,海南、福建、广东等地区着力于减少农业等水污染物排放强度,湖南等地区则需要重点关注涉重企业的污染物排放。     

黄河流域“四水四定”推动高质量发展的实现路径

坚持“四水四定”,推动黄河流域高质量发展是《黄河流域生态环境保护规划》的重要内容。文章解读了“四水四定”和高质量发展战略要求出台的背景和内涵,分析了黄河流域高质量发展的战略性、综合性和区域性特征。从落实生态环境分区管控、推进产业绿色发展、推进降污降碳等方面提出了黄河流域落实“四水四定”、推动高质量发展的实现路径建议。     

重点流域水生态环境保护“十四五”规划编制思路与重点

本文主要对《重点流域水生态环境保护"十四五"规划编制技术大纲》进行解读,在梳理当前我国流域水生态环境保护现状、问题以及形势的基础上,分析了重点流域水生态环境保护"十四五"规划的定位,介绍了规划编制的总体思路以及目标制定、问题和症结分析、规划任务设计和项目筛选等重点环节,并对做好规划编制工作提出了相关建议。     

中国跨省界流域生态补偿实践进展与思考

建立流域生态补偿机制是协调流域保护和发展的重要途径,自2012年全国首个跨省界流域新安江生态补偿机制试点实施以来,截至目前已有10个跨省界流域建立了生态补偿机制,区域生态环境质量明显改善,但是在机制建立和实践过程中还存在概念泛化、动能不足、效益不明显以及方法指导少等问题,针对上述问题,本文提出优先考虑在水源地上游,探索市场化、多元化的补偿方式,加快形成一套技术方法体系等建议,以期为我国流域生态补偿制度的推进和完善提供参考。     

长江经济带氮淋溶流失空间格局及其水环境影响评估

氮淋溶流失是地表和地下水环境退化的重要驱动过程.由于氮素迁移转化过程复杂,量化氮淋溶流失及其水环境影响是区域营养盐管理的重点和难点.本研究从天然和人为输入角度构建了陆域氮淋溶流失模型,核算了2011—2015年长江经济带地级市单元的氮淋溶流失量,并基于灰水足迹和水资源量评估了氮淋溶流失的水环境影响.结果表明:①长江经济带的氮年均输入强度为8465 kg·km~(-2),以人为输入源为主,占总氮输入的89.9%;②研究区总氮输入的19.4%被淋溶流失到水环境中,平均淋溶流失强度为1656 kg·km~(-2);非点源是长江经济带的最大来源,淋溶流失系数平均值为0.143;③基于实测氮通量的反演结果与氮淋溶流失核算量存在显著的线性相关关系,表明基于氮输入核算的氮流失量能够反映氮淋溶流失空间分布规律;④长江经济带的氮淋溶流失导致的灰水足迹已经超过地区水资源总量,地级市单元的氮污染指数最高达到29.2,氮的水环境超载问题十分严重.     

水生态环境保护回顾与展望：从污染防治到三水统筹

水生态环境保护事关美丽中国目标的实现。本文阐释了我国从水污染防治向水环境、水生态、水资源“三水”统筹转变的新时代水生态环境保护内涵，从国内视角梳理我国水污染防治实践取得的成效，识别美丽中国水生态环境保护面临的制约性问题，首次在全国层面与欧美发达国家的水环境质量、水生态保护和水资源保障情况进行国际对标分析，提出以水生态系统保护目标为指引、以流域生态环境空间管控为基础、以“三水”统筹系统治理为路径、以治理体系和治理能力现代化为保障的水生态环境保护战略建议。     

玉米秸秆干式厌氧发酵乙酸产生规律及其对发酵的影响

为解决玉米秸秆干式厌氧发酵系统因乙酸积累而致发酵失败、工程运行不稳定等问题,利用气相色谱仪对玉米秸秆干式厌氧发酵过程中w(乙酸)和w(CH₄)进行检测,结合相关性分析和回归分析等方法,研究了乙酸动态产生趋势、w(TS)(TS为总固体)与w(乙酸)的相关性,以及w(乙酸)对CH₄产生的作用机制. 结果表明:发酵过程中w(乙酸)先增后降,w(TS)由20%增至30%,w(乙酸)增加的持续时间由5 d延至15 d. Pearson相关性分析结果表明,w(TS)与w(乙酸) 呈极显著负相关(R<-0.979,P<0.01). 一元线性回归分析得到拟合方程y=-1 214.8w(TS)+668.2,由斜率(-1 214.8)可知,w(TS)对产乙酸过程具有较明显的抑制作用. 玉米秸秆干式厌氧发酵系统内w(乙酸)为160~451 mg/g,随着w(乙酸)的增加,底物CH₄产率经历上升、稳定、下降后再稳定和下降4个阶段,其中w(乙酸)为212~312 mg/g时,底物CH₄产率(大于120 m3/t,以秸秆干质量计)最大,其次为w(乙酸)在>312~410 mg/g时的80~120 m3/t.